在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用過程中,通常是對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行符合使用條件的選型,末端執(zhí)行器則是針對(duì)不同的使用行業(yè)以及環(huán)境進(jìn)行定制。
對(duì)于機(jī)器人本體的選型,主要的選型原則為:有效負(fù)載、應(yīng)用行業(yè)、大動(dòng)作范圍、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、剎車和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、防護(hù)等級(jí)、自由度、本體重量、重復(fù)定位精度等九個(gè)方面。
1、有效負(fù)載
有效負(fù)載是,機(jī)器人在其工作空間可以攜帶的大負(fù)荷。從例如3Kg到1300Kg不等。
如果你希望機(jī)器人完成將目標(biāo)工件從一個(gè)工位搬運(yùn)到另一個(gè)工位,需要注意將工件的重量以及機(jī)器人手爪的重量加總到其工作負(fù)荷。
另外特別需要注意的是機(jī)器人的負(fù)載曲線,在空間范圍的不同距離位置,實(shí)際負(fù)載能力會(huì)有差異。
2、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)
你的機(jī)器人要用于何處是你選擇需要購買的機(jī)器人種類時(shí)的首要條件。如果你只是要一個(gè)緊湊的拾取和放置機(jī)器人,scara機(jī)器人是不錯(cuò)的選擇。如果想快速放置小型物品,Delta機(jī)器人是優(yōu)良的選擇。如果你想機(jī)器人在工人旁邊一起工作,你就應(yīng)該選擇協(xié)作機(jī)器人。
3、大作動(dòng)范圍
當(dāng)評(píng)估目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)合的時(shí)候,應(yīng)該了解機(jī)器人需要到達(dá)的大距離。選擇一個(gè)機(jī)器人不是僅僅憑它的有效載荷-也需要綜合考量它到達(dá)的確切距離。每個(gè)公司都會(huì)給出相應(yīng)機(jī)器人的作動(dòng)范圍圖,由此可以判斷,該機(jī)器人是否適合于特定的應(yīng)用。機(jī)器人的水平運(yùn)動(dòng)范圍,注意機(jī)器人在近身及后方的一片非工作區(qū)域。
機(jī)器人的大垂直高度的量測(cè)是從機(jī)器人能到達(dá)的低點(diǎn)(常在機(jī)器人底座以下)到手腕可以達(dá)到的的大高度的距離(Y)。大水平作動(dòng)距離是從機(jī)器人底座中心到手腕可以水平達(dá)到的遠(yuǎn)點(diǎn)的中心的距離(X)。
4、運(yùn)轉(zhuǎn)速度
這個(gè)參數(shù)與每一個(gè)用戶息息相關(guān)。事實(shí)上,它取決于在該作業(yè)需要完成的Cycle Time。規(guī)格表列明了該型號(hào)機(jī)器人大速度,但我們應(yīng)該知道,考量從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的加減速,實(shí)際運(yùn)行的速度將在0和大速度之間。這項(xiàng)參數(shù)單位通常以度/秒計(jì)。有的機(jī)器人制造商也會(huì)標(biāo)注機(jī)器人的大加速度。
5、剎車和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
基本上每個(gè)機(jī)器人制造商提供他們的機(jī)器人制動(dòng)系統(tǒng)的信息。有些機(jī)器人對(duì)所有的軸配備剎車,其他的機(jī)器人型號(hào)不是所有的軸都配置剎車。要在工作區(qū)中確保精確和可重復(fù)的位置,需要有足夠數(shù)量的剎車。另外一種特別情況,意外斷電發(fā)生的時(shí)候,不帶剎車的負(fù)重機(jī)器人軸不會(huì)鎖死,有造成意外的風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí),某些機(jī)器人制造商也提供機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。其實(shí),對(duì)于設(shè)計(jì)的安全性來說,這將是一個(gè)額外的保障。你可能還注意到不同軸上的適用的扭矩。例如,如果你的動(dòng)作需要一定量的扭矩以正確完成工作,你需要檢查,在該軸上適用的大扭矩是否正確的。如果選型不正確,機(jī)器人則可能由于過載而Down機(jī)。
6、防護(hù)等級(jí)
這個(gè)也取決于機(jī)器人的應(yīng)用時(shí)所需要的防護(hù)等級(jí)。機(jī)器人與食品相關(guān)的產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)室儀器、醫(yī)療儀器一起工作或者處在易燃的環(huán)境中,其所需的防護(hù)等級(jí)各有不同。這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),需要區(qū)分實(shí)際應(yīng)用所需的防護(hù)等級(jí),或者按照當(dāng)?shù)氐囊?guī)范選擇。一些制造商會(huì)根據(jù)機(jī)器人工作的環(huán)境不同而為同型號(hào)的機(jī)器人提供不同的防護(hù)等級(jí)。
7、自由度(軸數(shù))
機(jī)器人軸的數(shù)量決定了其自由度。如果只是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用,例如在傳送帶之間拾取放置零件,那么4軸的機(jī)器人就足夠了。如果機(jī)器人需要在一個(gè)狹小的空間內(nèi)工作,而且機(jī)械臂需要扭曲反轉(zhuǎn),6軸或者7軸的機(jī)器人是好的選擇。軸的數(shù)量選擇通常取決于具體的應(yīng)用。需要注意的是,軸數(shù)多一點(diǎn)并不只為靈活性。事實(shí)上,如果你在想把機(jī)器人還用于其它的應(yīng)用,你可能需要更多的軸,“軸”到用時(shí)方恨少。不過軸多的也有缺點(diǎn),如果一個(gè)6軸的機(jī)器人你只需要其中的4軸,你還是得為剩下的那2個(gè)軸編程。
8、機(jī)器人本體重量
機(jī)器人重量對(duì)于設(shè)計(jì)機(jī)器人單元也是一個(gè)重要的參數(shù)。如果工業(yè)機(jī)器人需要安裝在定制的工作臺(tái)甚至軌道上,你需要知道它的重量并設(shè)計(jì)相應(yīng)的支撐。
9、重復(fù)定位精度
這個(gè)參數(shù)的選擇也取決于應(yīng)用。重復(fù)精度是機(jī)器人在完成每一個(gè)循環(huán)后,到達(dá)同一位置的精確度/差異度。通常來說,機(jī)器人可以達(dá)到0.5mm以內(nèi)的精度,甚至更高。例如,如果機(jī)器人是用于制造電路板,你就需要一臺(tái)超高重復(fù)精度的機(jī)器人。如果所從事的應(yīng)用精度要求不高,那么機(jī)器人的重復(fù)精度也可以不用那么高。精度在2D視圖中通常用“±”表示。實(shí)際上,由于機(jī)器人并不是線性的,其可以在公差半徑內(nèi)的任何位置。
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